以果蝇为模式研究纤毛过渡纤维(Transition fibers)的形成和功能

基本信息
批准号:31871357
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:卫青
学科分类:
依托单位:中国科学院深圳先进技术研究院
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:侯亚男,吴志卯,张颖颖,郑诗芮,曾媛,候琪
关键词:
纤毛病果蝇过渡纤维细胞器发生纤毛
结项摘要

Cilia are microtubule-based hair like structures that are present on most eukaryotic cell surfaces. Cilia act as motile devices, or function as the cell’s sensory antennae to transduce many critical cellular signaling pathways. Dysfunction of cilia has been linked to a wide spectrum of human disorders, now collectively termed ciliopathies. Transition fibers locate below the transition zone, are nine-bladed propeller fibrous structures which are derived from the mother centriole distal appendages. It has been proposed that transition fibers promote the basal body docking during the ciliogenesis initiation stage, and they play critical roles in regulating the ciliary entry of IFT during the ciliary axoneme extension stage. But little is known about its formation and function, and their exact roles and the underlying molecular mechanisms remain poorly understood. The applicant has long experience in studying ciliogenesis, has published several cilia related papers. In this application, we will use the Drosophila model to dissect the function of the transition fiber protein CEP164, FBF1, CEP89 and SCLT1, and understand their physically and genetically interaction. Our proposed studies will shed light on our understating of the function and formation of ciliary transition fibers and their roles in ciliogenesis.

纤毛作为细胞的“天线”,参与细胞内信号传导,在动物生殖发育和感知中发挥重要作用。纤毛缺陷可导致许多人类遗传疾病,统称为纤毛病。纤毛过渡纤维(Transition fibers)来源于母中心粒远端附属结构,位于纤毛入口处,是纤毛形成所需的关键结构。过渡纤维在纤毛形成起始阶段促进中心粒/基体在质膜上的锚定,在纤毛轴丝延伸阶段调控纤毛内转运复合体IFT的进出,但目前我们对其分子组成、形成调控及功能机理的认识仍处于起始阶段。申请人长期研究纤毛发生机制,发表了多篇相关文章。在前期的研究中,我们鉴定到了黑腹果蝇的4个过渡纤维蛋白,CEP164、FBF1、CEP89和SCLT1。本项目中,我们将以果蝇为模式,对这些基因的缺失突变体表型进行深入研究,并对它们之间的遗传学和物理学互作关系进行系统分析,以期解析它们在过渡纤维形成中的作用和在纤毛发生中的具体功能。项目对深入理解过渡纤维的形成和功能具有重要意义。

项目摘要

纤毛过渡纤维(Transition fibers)位于纤毛入口处,在哺乳动物纤毛形成起始和轴丝延伸的多个阶段发挥重要作用,而经典无脊椎模式生物黑腹果蝇中过渡纤维相关结构的形成和功能还未有研究报道。本项目系统性的研究了果蝇中纤毛过渡纤维的形成和功能,鉴定了4个保守的果蝇过渡纤维基因(Cep164, Cep89, Fbf1和Sclt1)和一个调控过渡纤维形成的基因Unc。 对这些基因的上下游关系及它们在感觉神经元纤毛和精子鞭毛形成中的作用分析表明,Fbf1在轴丝延伸过程中介导的纤毛蛋白输入功能在果蝇中是保守的,而Cep164在纤毛发生起始过程中介导的基体 docking功能并不保守,果蝇的基体docking不依赖于过渡纤维,上述研究结果发表于Current Biology上。有意思的是,我们发现Cep290是果蝇基体docking所必须的 (PLOS Biolgy, 2020)。另外,我们还发现了过渡纤维蛋白在基体延伸和成熟及精子头尾连接中的新功能。我们的结果对理解过渡纤维的形成,功能和进化具有重要意义。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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